سفر به سیاره مشتری چقدر طول می کشد؟
به گزارش فیکس سرور، سیاره «مشتری» در گذشته مقصد مأموریت های مهمی بوده است و همچنان هم یک مقصد جالب برای مأموریت های آینده به حساب می آید اما برآورد کردن مدت زمان مورد نیاز برای سفر به این غول گازی، کار ساده ای نیست.
به گزارش فیکس سرور به نقل از ایسنا و به نقل از اسپیس، برآورد کردن زمان سفر به مشتری، به عوامل گوناگونی بستگی دارد؛ از موقعیت زمین و مشتری گرفته تا فناوری هایی که فضانوردان را به آنجا می برند.
در این گزارش، مدت زمان سفر به مشتری با استفاده از فناوری موجود و زمان سپری شده در مأموریت های پیشین به این سیاره را بررسی می نماییم.
هم اکنون، فضاپیمایی که کوتاه ترین زمان را برای رسیدن به مشتری صرف کرده، فضاپیمای «نیو هورایزنز»(New Horizons) ناسا است که در سال ۲۰۰۷، طی ۴۰۵ روز معادل یک سال و یک ماه و ۹ روز به غول گازی رسید.
مشتری چقدر دور است؟
برای تعیین مدت زمان رسیدن به مشتری، ابتدا باید فاصله بین زمین و این غول گازی را بدانیم. فاصله بین زمین و مشتری به صورت مداوم درحال تغییر است چونکه آنها در مسیرهای بیضی شکل به دور خورشید می چرخند.
هنگامی که این دو سیاره در نزدیکترین نقطه خود به یکدیگر هستند، فاصله مشتری تا زمین به ۵۸۸ میلیون کیلومتر می رسد. به قول وبسایت علمی «The Nine Planets»، میانگین فاصله زمین و مشتری ۷۱۴ میلیون کیلومتر است. این غول گازی در دورترین نقطه مدار خود، در فاصله ۹۶۸ میلیون کیلومتری از زمین قرار دارد.
چقدر طول می کشد تا با سرعت نور به مشتری سفر کنیم؟
نور حدودا با سرعت ۲۹۹۷۹۲ کیلومتر در ثانیه حرکت می کند. بنابراین، نوری که از مشتری می تابد، مدت زمان زیر را سپری می کند تا به زمین برسد یا برعکس.
نزدیک ترین فاصله ۳۳ دقیقه دورترین فاصله ۵۴ دقیقه فاصله متوسط ۴۰ دقیقه
سریع ترین فضاپیما
سریع ترین فضاپیما، «کاوشگر خورشیدی پارکر»(Parker Solar Probe) ناسا است که همچنان رکوردهای سرعت خویش را با نزدیک تر شدن به خورشید می شکند. در ۲۱ نوامبر ۲۰۲۱، کاوشگر خورشیدی پارکر در طول دهمین پرواز خود از نزدیک خورشید، به حداکثر سرعت ۱۶۳ کیلومتر در ثانیه رسید که به معنای سرعت خیره کننده ۵۸۶ هزار کیلومتر در ساعت است. برپایه بیانیه ناسا، هنگامی که پارکر در دسامبر ۲۰۲۴ به فاصله ۶.۲ میلیون کیلومتری از سطح خورشید برسد، سرعت آن به ۶۹۲ هزار کیلومتر در ساعت خواهد رسید.
بنابراین، اگر از نظر نظریه قادر باشید سوار کاوشگر خورشیدی پارکر شوید و آنرا در یک مسیر انحرافی از مأموریت خورشید ببرید تا در یک خط مستقیم به سمت مشتری حرکت کنید، با سرعت هایی که کاوشگر در طول دهمین پرواز خود به آن رسید، مدت زمان مورد نیاز برای رسیدن به مشتری، به شرح زیر خواهد بود.
نزدیک ترین فاصله ۴۲ روز دورترین فاصله ۶۹ روز فاصله متوسط ۵۱ روز
مشکلات محاسبه زمان سفر به مشتری
مشکل محاسبات پیشین اینست که فاصله دو سیاره را به صورت یک خط مستقیم اندازه گیری کرده اند. اگر بخواهید بین زمین و مشتری زمانی که آنها در دورترین فاصله از هم قرار دارند سفر کنید، این سفر شامل مسیری خواهد بود که مستقیما از میان خورشید می گذرد. بنابراین، فضاپیما باید در مداری به دور خورشید حرکت نماید.
باآنکه این برای سفری که در نزدیک ترین فاصله بین دو سیاره صورت می گیرد، مشکلی نیست اما زمانی که هر دو سیاره در یک سمت خورشید هستند، این سفر بدون پیامد نیست. زمان های محاسبه شده پیشین هم فرض می کنند که دو سیاره در یک فاصله ثابت باقی می مانند. یعنی هنگامی که کاوشگری از زمین پرتاب می شود و دو سیاره در نزدیک ترین فاصله خود هستند، مشتری در مدت زمانی که کاوشگر برای رسیدن به غول گازی سپری می کند، در همان فاصله باقی می ماند.
اما در حقیقت، سیارات در طول گردش خود به دور خورشید با سرعت های متفاوتی درحال حرکت هستند. مهندسان باید مدارهای ایده آل را برای ارسال فضاپیما از زمین به سمت مشتری محاسبه کنند. این کار مانند پرتاب دارت به سمت یک هدف متحرک از یک وسیله نقلیه درحال حرکت است و آنها باید محاسبه کنند که سیاره هنگام رسیدن فضاپیما کجا خواهد بود؛ نه زمانی که زمین را ترک می کند.
همچنین، اگر هدف شما اینست که در نهایت به دور سیاره مورد نظر خود بچرخید، امکان سفر به همان سرعت ممکن وجود ندارد. فضاپیماها باید آن قدر آهسته به زمین برسند تا بتوانند مانورهای درج مدار را انجام دهند؛ نه اینکه مستقیما از مقصد عبور کنند.
محاسبات مهندسان نه تنها مسافت مورد نیاز برای طی کردن، بلکه بازدهی سوخت هر فضاپیما را هم تعیین می کند. سفرهای بلندمدت از مانورهای کمکی استفاده می نمایند تا یک فضاپیما را پرتاب کنند و مقداری از حرکت سیاره را به کار بگیرند تا یک حرکت سودمند را برای فضاپیما به سمت مقصد مورد نظر فراهم نمایند. به قول ناسا، کاوشگر مشتری «جونو»(Juno) دو سال بعد از پرتاب، یک پرواز در کنار زمین انجام داد تا سرعت خویش را افزایش دهد و بتواند به غول گازی برسد. مأموریت «کاوشگر قمرهای یخی مشتری»(JUICE) متعلق به «آژانس فضایی اروپا»(ESA) هم قبل از رسیدن به محیط مشتری، سه کمک گرانشی را از زمین و یکی را از سیاره زهره دریافت خواهد نمود.
چقدر طول می کشد تا مأموریت ها به مشتری برسند؟
در اینجا، لیستی از زمان هایی عرضه می شود که مأموریت های پیشین برای رسیدن به مشتری سپری کرده اند و همینطور زمان هایی که برای مأموریت های آینده تخمین زده شده اند. توجه داشته باشید که زمان سفر برای مأموریت هایی مانند «گالیله»(Galileo) و جونو که به دور مشتری می چرخند، در مقایسه با مأموریت هایی که در گذشته با هدف عبور مستقیم پرتاب شده اند، چقدر طولانی تر است.
«پایونیر ۱۰»(Pioneer ۱۰). ۶۴۲ روز معادل یک سال و ۹ ماه و دو روز «پایونیر ۱۱»(Pioneer ۱۱). ۶۰۶ روز معادل یک سال و هفت ماه و ۲۷ روز «وویجر ۱»(Voyager ۱). ۵۴۶ روز معادل یک سال و شش ماه «وویجر ۲»(Voyager ۲). ۶۸۸ روز معادل یک سال و ۱۰ ماه و ۱۹ روز «گالیله»(Galileo). ۲۲۴۱ روز معادل شش سال و یک ماه و ۱۹ روز «اولیس»(Ulysses). ۴۹۰ روز معادل یک سال و چهار ماه و دو روز «کاسینی-هویگنس»(Cassini-Huygens). ۱۱۷۲ روز معادل سه سال و دو ماه و ۱۵ روز «نیو هورایزنز»(New Horizons). ۴۰۵ روز معادل یک سال و یک ماه و ۹ روز «جونو»(Juno). ۱۷۹۶ روز معادل چهار سال و ۱۱ ماه زمان تخمین زده شده برای سفر مأموریت های آینده به مقصد مشتری به شرح زیر است.
«کاوشگر قمرهای یخی مشتری»(JUICE). هشت سال «اروپا کلیپر»(Europa Clipper). پنج سال و شش ماه
منبع: فیكس سرور
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب